التوزيع العشوائي

التوزيع العشوائي هو أسلوب تجريبي يُستخدم لتوزيع المشاركين من البشر أو الحيوانات على مجموعات مختلفة في تجربة ما (مثل مجموعة تجريبية مقابل مجموعة ضابطة ) باستخدام أساليب عشوائية ، كإجراء عشوائي (مثل رمي عملة معدنية ) أو مولد أرقام عشوائية . ^{[ 1 ]} يضمن هذا الأسلوب تكافؤ فرص كل مشارك في الانضمام إلى أي مجموعة. ^{[ 1 ]} كما يُساعد التوزيع العشوائي للمشاركين على ضمان عدم وجود اختلافات منهجية بين المجموعات أو داخلها منذ بداية التجربة. ^{[ 1 ]} وبالتالي، يُمكن عزو أي اختلافات بين المجموعات المسجلة في نهاية التجربة بثقة أكبر إلى الإجراءات التجريبية أو المعالجة. ^{[ 1 ]}

يُعدّ التوزيع العشوائي، والتعمية ، والتحكم من الجوانب الأساسية لتصميم التجارب، لأنها تضمن عدم تزييف النتائج أو تضليلها عبر عوامل التداخل . ولذلك، تُعتبر التجارب المعشاة ذات الشواهد ضرورية في البحوث السريرية ، لا سيما تلك التي يمكن أن تكون مزدوجة التعمية ومضبوطة بالغفل .

رياضيًا، توجد فروق بين التوزيع العشوائي، والتوزيع العشوائي الزائف ، والتوزيع شبه العشوائي ، وكذلك بين مولدات الأرقام العشوائية ومولدات الأرقام شبه العشوائية . وتعتمد أهمية هذه الفروق في التجارب (مثل التجارب السريرية ) على تصميم التجربة ودقة التحليل الإحصائي ، مما يؤثر على تصنيف الأدلة . عادةً ما تُعطى الدراسات التي تُجرى باستخدام التوزيع العشوائي الزائف أو شبه العشوائي نفس وزن الدراسات التي تُجرى باستخدام التوزيع العشوائي الحقيقي تقريبًا، ولكن يُنظر إليها بمزيد من الحذر.

تخيل تجربة لا يتم فيها توزيع المشاركين عشوائيًا؛ ربما يتم تخصيص أول عشرة أشخاص يصلون للمجموعة التجريبية، وآخر عشرة أشخاص يصلون للمجموعة الضابطة. في نهاية التجربة، يجد الباحث اختلافات بين المجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة، ويدّعي أن هذه الاختلافات ناتجة عن إجراءات التجربة. مع ذلك، قد تعود هذه الاختلافات أيضًا إلى سمة أخرى موجودة مسبقًا لدى المشاركين، مثل الأشخاص الذين يصلون مبكرًا مقابل الأشخاص الذين يصلون متأخرًا.

تخيل أن الباحث يستخدم رمية عملة معدنية لتوزيع المشاركين عشوائيًا. إذا ظهرت الصورة، يُلحق المشارك بالمجموعة التجريبية. أما إذا ظهرت الكتابة، فيُلحق بالمجموعة الضابطة. في نهاية التجربة، يجد الباحث فروقًا بين المجموعتين. ولأن لكل مشارك فرصة متساوية في الانضمام لأي مجموعة، فمن غير المرجح أن تُعزى هذه الفروق إلى سمة أخرى موجودة مسبقًا لدى المشارك، كأن يكون من وصل في الوقت المحدد أو متأخرًا.

لا يضمن التوزيع العشوائي تطابق المجموعات أو تكافؤها. فقد تختلف المجموعات في بعض السمات الموجودة مسبقًا نتيجة للصدفة. لا يمكن للتوزيع العشوائي أن يلغي هذا الاحتمال تمامًا، ولكنه يقلله بشكل كبير.

للتعبير عن هذه الفكرة إحصائيًا، إذا قورنت مجموعة مختارة عشوائيًا بالمتوسط، فقد يُكتشف اختلاف بينهما، حتى وإن كانتا قد اختيرتا من نفس المجموعة. عند تطبيق اختبار الدلالة الإحصائية على مجموعات مختارة عشوائيًا لاختبار الفرق بين متوسطات العينات مقابل الفرضية الصفرية التي تنص على تساويها مع متوسط ​​المجتمع (أي أن متوسط ​​الفروق في المجتمع = صفر)، فإنه بالنظر إلى التوزيع الاحتمالي، قد تُرفض الفرضية الصفرية أحيانًا، أي تُعتبر غير معقولة. بمعنى آخر، ستكون المجموعات مختلفة بما يكفي في المتغير المختبر للاستنتاج إحصائيًا أنها لم تأتِ من نفس المجتمع، حتى وإن كانت، إجرائيًا، قد اختيرت من نفس المجموعة الكلية. على سبيل المثال، قد يؤدي استخدام التوزيع العشوائي إلى توزيع مجموعات تضم 20 شخصًا ذوي عيون زرقاء و5 أشخاص ذوي عيون بنية في مجموعة واحدة. هذا حدث نادر الحدوث في التوزيع العشوائي، ولكنه ممكن، وعند حدوثه قد يُثير بعض الشكوك حول العامل السببي في الفرضية التجريبية.

تُعدّ المعاينة العشوائية عمليةً ذات صلة، ولكنها متميزة. ^{[ 2 ]} وتتمثل المعاينة العشوائية في اختيار المشاركين بطريقةٍ تجعلهم يمثلون شريحةً أكبر من المجتمع. ^{[ 2 ]} ولأن معظم الاختبارات الإحصائية الأساسية تتطلب فرضية استقلالية المجتمع الذي تم اختياره عشوائيًا، فإن التوزيع العشوائي هو أسلوب التوزيع الأمثل، لأنه يتيح التحكم في جميع سمات أفراد العينة - على عكس المطابقة على متغير واحد أو أكثر فقط - ويوفر الأساس الرياضي لتقدير احتمالية تكافؤ المجموعات للخصائص محل الاهتمام، سواءً للتحقق من التكافؤ قبل المعالجة أو لتقييم نتائج ما بعد المعالجة باستخدام الإحصاء الاستدلالي. ويمكن استخدام نماذج إحصائية أكثر تقدمًا لتكييف الاستدلال مع أسلوب المعاينة.

تم التأكيد على العشوائية في نظرية الاستدلال الإحصائي لتشارلز س. بيرس في كتابيه " توضيحات لمنطق العلم " (1877-1878) و" نظرية الاستدلال الاحتمالي " (1883). وقد طبق بيرس العشوائية في تجربة بيرس- جاسترو حول إدراك الوزن.

قام تشارلز س. بيرس بتوزيع المتطوعين عشوائيًا على تصميم تجريبي معمّى ومتكرر القياسات لتقييم قدرتهم على تمييز الأوزان. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} ألهمت تجربة بيرس باحثين آخرين في علم النفس والتربية، مما أدى إلى تطوير تقليد بحثي للتجارب العشوائية في المختبرات والكتب المدرسية المتخصصة في القرن التاسع عشر. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

دعا جيرزي نيمان إلى استخدام أسلوب العشوائية في أخذ العينات في المسوحات (1934) وفي التجارب (1923). ^{[ 7 ]} كما دعا رونالد أ. فيشر إلى استخدام أسلوب العشوائية في كتابه عن تصميم التجارب ( 1935 ).

• النظرية التقاربية (الإحصاء)

• كالينسكي، تاديوس وكاجياما، سانبي (2000). تصميمات القطاعات: منهج عشوائي، المجلد الأول : التحليل . سلسلة محاضرات في الإحصاء. المجلد  150. نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ. ISBN 0-387-98578-6.
• هينكلمان، كلاوس؛ كيمبثورن، أوسكار (2008). تصميم وتحليل التجارب . المجلد  الأول والثاني (  الطبعة الثانية). وايلي. ISBN 978-0-470-38551-7.
  • هينكلمان، كلاوس؛ كيمبثورن، أوسكار (2008). تصميم وتحليل التجارب، المجلد الأول: مقدمة في تصميم التجارب (  الطبعة الثانية). وايلي. ISBN 978-0-471-72756-9.
  • هينكلمان، كلاوس؛ كيمبثورن، أوسكار (2005). تصميم وتحليل التجارب، المجلد 2: التصميم التجريبي المتقدم (  الطبعة الأولى). وايلي. ISBN 978-0-471-55177-5.
• تشارلز إس. بيرس ، " أمثلة على منطق العلم " (1877-1878)
• تشارلز إس. بيرس ، " نظرية الاستدلال المحتمل " (1883)
• تشارلز ساندرز بيرس ؛ جوزيف جاسترو (1885). "حول الفروق الصغيرة في الإحساس" . مذكرات الأكاديمية الوطنية للعلوم . 3 : 73-83 .http://psychclassics.yorku.ca/Peirce/small-diffs.htm
• هاكينج، إيان (سبتمبر 1988). " التخاطر: أصول العشوائية في التصميم التجريبي". مجلة إيزيس . 79 (3): 427-451 . doi : 10.1086/354775 . JSTOR 234674. MR 1013489. S2CID 52201011 .   
• ستيفن م. ستيجلر (نوفمبر 1992). "نظرة تاريخية على المفاهيم الإحصائية في علم النفس والبحوث التربوية". المجلة الأمريكية للتربية . 101 (1): 60-70 . doi : 10.1086/444032 . S2CID 143685203 . 
• ترودي ديهو (ديسمبر 1997). "الخداع والكفاءة والمجموعات العشوائية: علم النفس والنشأة التدريجية لتصميم المجموعة العشوائية" (ملف PDF) . مجلة إيزيس . 88 (4 ) : 653-673 . doi : 10.1086/383850 . PMID 9519574. S2CID 23526321 .  
• علم النفس الأساسي من تأليف جليتمان، فريدلوند، وريسبيرج.
• "ما هو الاختبار الإحصائي، وما ليس هو"، مجلة التعليم التجريبي ، 1993، المجلد 61، الصفحات  293-316 بقلم شافر.

• أداة التوزيع العشوائي التجريبية: أداة التوزيع العشوائي - تجريبية